储能系统及电池容量控制方法与流程

本技术涉及储能领域，尤其涉及一种储能系统及电池容量控制方法。

背景技术：

1、传统电化学储能系统中的电池包组由多个组串式连接的电池包构成。组串式电池包组采取电气串联连接的方式将各电池包连接成串，并将总的输出电压提供给用电设备或电网。

2、目前在使用传统的电化学储能系统时，在不需要全部电池投入运行时，或者在个别电池包出现故障时，不得不将整串的电池包组停止运行才能维护更换，类似地，系统一开始不需要装载全部电池包运行，后续又出现需要全部电池包运行的工况时，也不得不将整串的电池包组停止来进行作业安装，无法灵活实现电池包组的在线组合。

技术实现思路

1、本技术提供一种储能系统及电池容量控制方法，可灵活实现储能系统中电池包组的在线组合。

2、一方面，本技术提供一种储能系统，所述储能系统包括：多个电池包组、每个电池包组对应的控制模块与至少一个电压转换模块，每个电池包组由至少一个电池包串联构成，每个电压转换模块对应多个电池包组，同一个电压转换模块对应的多个电池包组并联且每个电池包组中串联的电池包数量相同；

3、每个电池包组与对应的控制模块连接，控制模块还连接至对应的电池包组所对应的电压转换模块，所述控制模块用于响应于对应的控制信号，切换至导通状态或断开状态，以建立或切断自身对应的电池包组与电压转换模块之间的导电路径；

4、所述电压转换模块连接至用电设备或电网，用于所述储能系统在放电状态下将对应的电池包组输出的电能进行转换处理后传输至所述用电设备或电网，并用于所述储能系统在充电状态下将接收到的电能进行转化处理后传输至对应的电池包组。

5、在一种示例中，所述控制模块具有第一正极端、第二正极端和第一负极端、第二负极端；电压转换模块具有正极端与负极端；

6、同一电压转换模块对应的每个电池包组所对应的控制模块的第一正极端均与该电压转换模块的正极端连接，同一电压转换模块对应的每个电池包组所对应的控制模块的第一负极端均与该电压转换模块的负极端连接；

7、每个电池包组的正极与对应的控制模块的第二正极端连接，每个电池包组的负极与对应的控制模块的第二负极端连接，以通过所述控制模块构成电压转换模块与对应的每个电池包组之间的导电路径。

8、在一种示例中，所述控制模块包括控制开关；

9、所述控制开关串联连接在所在控制模块对应的电池包组与该电池包组对应的电压转换模块之间的导电路径中，用于响应于所述控制信号导通或断开，以建立或切断所述电池包组与所述电压转换模块之间的导电路径。

10、在一种示例中，每个控制模块还包括：预充电器件；

11、所述预充电器件串联在所在控制模块对应的电池包组与该电池包组对应的电压转换模块之间的导电路径中，用于在所在控制模块切换至导通状态时进行预充电。

12、在一种示例中，所述系统还包括：变压器，所述变压器包括一个原边绕组与多个副边绕组，其中副边绕组的数量与电压转换模块的数量相同，且一一对应；

13、每个电压转换模块连接至对应的副边绕组，所述变压器的原边绕组连接至所述用电设备或电网；所述变压器用于执行变压处理。

14、另一方面，本技术提供一种电池容量控制方法，应用于如前所述的储能系统，所述方法包括：

15、接收加包指令或减包指令，所述加包指令表征向所述储能系统中添加至少一个电池包组，所述减包指令表征减去所述储能系统中的至少一个电池包组；

16、响应于所述减包指令，确定所述减包指令中涉及的每个第一电池包组以及每个第一电池包组所对应的控制模块与电压转换模块，并向每个第一电池包组所对应的控制模块发送断开的控制信号，以使所述控制模块响应于所述断开的控制信号，切断所述第一电池包组与对应的电压转换模块之间的导电路径，所述第一电池包组为所述减包指令中涉及的待减电池包组；

17、响应于所述加包指令，确定所述加包指令中涉及的每个第二电池包组以及每个第二电池包组所对应的控制模块与电压转换模块，并向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号，以使所述控制模块响应于所述闭合的控制信号，建立所述第二电池包组与对应的电压转换模块之间的导电路径，所述第二电池包组为所述加包指令中涉及的待加电池包组。

18、在一种示例中，在所述向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号之前，所述方法还包括：

19、确定每个第二电池包组所对应的电压转换模块所对应的已运行的第三电池包组；

20、判定所述第二电池包组与所述第三电池包组之间的电压差是否小于预设阈值；

21、若所述电压差小于预设阈值，则将所述电压转换模块与所述第三电池包组的运行功率降至预设值后，向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号；

22、若所述电压差不小于预设阈值，则根据所述储能系统的运行状态确定是否向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号。

23、在一种示例中，所述若所述电压差不小于预设阈值，则根据所述储能系统的运行状态确定是否向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号，包括：

24、若所述储能系统整处于充电状态，并且所述第三电池包组的电压小于所述第二电池包组的电压，则保持所述储能系统的充电状态，在所述电压差小于所述预设阈值后，向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号；

25、若所述储能系统整处于充电状态，并且所述第三电池包组的电压大于所述第二电池包组的电压，则忽略所述加包指令；

26、若所述储能系统整处于放电状态，并且所述第三电池包组的电压大于所述第二电池包组的电压，则保持所述储能系统的放电状态，在所述电压差小于所述预设阈值后，向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号；

27、若所述储能系统整处于放电状态，并且所述第三电池包组的电压小于所述第二电池包组的电压，则忽略所述加包指令。

28、在一种示例中，所述方法还包括：

29、判断每个第一电池包组所对应的控制模块是否已断开，以及判断每个第二电池包组所对应的控制模块是否已闭合；

30、若每个第一电池包组所对应的控制模块已断开，并且每个第二电池包组所对应的控制模块已闭合，则保持所述储能系统当前的运行状态继续运行；

31、若存在至少一个第一电池包组所对应的控制模块未断开，或存在至少一个第二电池包组所对应的控制模块未闭合，则判定该控制模块发生故障，并将故障上报。

32、在一种示例中，所述方法还包括：

33、实时监测所述储能系统中每个电池包组的荷电状态；

34、若所述储能系统处于充电状态，则向每个已满电的电池包组所对应的控制模块发送断开的控制信号；

35、若所述储能系统处于放电状态，则向每个已欠电的电池包组所对应的控制模块发送断开的控制信号。

36、本技术提供的储能系统及电池容量控制方法，其中方法包括：接收加包指令或减包指令，响应于所述减包指令，确定所述减包指令中涉及的每个第一电池包组以及每个第一电池包组所对应的控制模块与电压转换模块，并向每个第一电池包组所对应的控制模块发送断开的控制信号，以使所述控制模块响应于所述断开的控制信号，切断所述第一电池包组与对应的电压转换模块之间的导电路径，所述第一电池包组为所述减包指令中涉及的待减电池包组；响应于所述加包指令，确定所述加包指令中涉及的每个第二电池包组以及每个第二电池包组所对应的控制模块与电压转换模块，并向每个第二电池包组所对应的控制模块发送闭合的控制信号，以使所述控制模块响应于所述闭合的控制信号，建立所述第二电池包组与对应的电压转换模块之间的导电路径，所述第二电池包组为所述加包指令中涉及的待加电池包组。本技术基于控制减包指令中涉及的第一电池包组对应的控制模块断开以实现减包操作，并基于控制加包指令中涉及的第二电池包组对应的控制模块导通以实现加包操作，以实现储能系统灵活的进行加包或减包操作，以灵活实现储能系统中电池包组的在线组合。